气候变化影响下苏北海岸的塑造过程

胡 进，陈沈良，胡小雷，张 林，谷国传

（华东师范大学河口海岸学国家重点实验室，上海 200062）

气候变化影响下苏北海岸的塑造过程

胡 进，陈沈良，胡小雷，张 林，谷国传

（华东师范大学河口海岸学国家重点实验室，上海 200062）

根据史料记载和气象记录综合分析，结合气候变化的原因、特点和冷暖波动的规律，以及地质时期和历史时期气候变化的差异，总结出我国从新石器时代至今，气候有过7个冷期和8个暖期的交替变化。目前正处于地质时期的间冰期、历史时期的暖期和全球气候的暖化期。研究表明，地质时期的气候变化常引起海平面大幅度的升降，从而控制海岸大范围的进退；而历史时期的气候变化则主要是通过海岸的物源供应和动力环境的变化，改变蚀淤速率，促进海岸淤涨或蚀退。气候变化的作用是一个缓慢的过程，具有潜在性。通过历史时期黄河流域降水波动与苏北废黄河口延伸速率相关分析发现，流域降水与海岸的延伸速率有显著的相关性，较好地反映了气候变化对海岸塑造的制约作用。

气候变化；冷暖期；苏北海岸；废黄河三角洲；蚀淤速率；海岸塑造

气候变化是指气温、降水和天气事件等气候因子平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间的气候变动。在地质历史时期，气候变化由自然过程引起；时至今日，与温室气体排放有关的人类活动已成为造成气候变化的重要因素之一[1]。

从海岸的角度来看，气候变化的最大风险是引起海平面上升。世界各地人口、基础设施和经济活动集中于海岸线，约有1/3的人口生活在沿海岸线60km的范围内，海岸带是人类重要的生存空间。海岸地处陆海交互作用带，位于全球环境变化的敏感区。在气候变化影响下，海岸环境除了自身的变化，还受海、陆环境变化的深刻影响，海岸稳定性减弱，危害人类的生存和发展。我国沿海是受气候变化潜在影响最脆弱的地区之一。沿海人口集聚和城市化快速发展给海岸地区带来了巨大的压力。

由于气候变化具有全球性，气候变化产生的环境变异涉及到各个领域，影响深远。近年来已引起各国政府和国际社会的普遍关注，众多的气候学家、海洋学家和海岸科学工作者都致力于研究气候变化可能对人类带来不利的影响，并在积极探索应对策略[1～3]。其中气候变化和海岸塑造的关系错综复杂，是当今研究的热点问题之一。

研究表明，地质时期的气候变化主要是通过气温变化引起海平面大幅度升降，造成海侵海退，海岸线大范围变迁，对海岸塑造的时空尺度很大[4,5]，其机理相对清晰；而人类历史时期气候变化对海岸塑造的时空尺度小，目前的研究程度亦相对较低，其机理尚不十分清晰。为此，本文在以往研究基础上[6～8]，重点探讨人类历史时期气候变化对苏北海岸的塑造作用和机理。

1 研究区域概况

苏北海岸即江苏海岸，北起苏鲁交接的绣针河口，南至长江口圆陀角，长约954km（图1）。该海岸以亚热带季风气候为背景，并受海洋性和大陆性气候双重影响的狭长地带。气温自北向南递增，全年平均为13～15℃；冬季平均气温为0～3℃，离海边100km的沿海狭长带内，等温线密集。受海洋性气候的影响，冬季气温偏暖，夏季气温偏凉，与邻近内陆地区相比，气温更具有海洋性[9]。本区1956～2000年平均降水量为995mm，由南向北递减，年际变化大，丰水年1164mm，特枯年679mm。多年平均降水量是全国平均值的1.55倍，为湿润区[10]。废黄河三角洲是苏北海岸重要组成部分，西起云梯关，北至灌河口，南至射阳河口，现有面积约7800km2，由1128～1855年黄河夺淮入海所携带的大量泥沙淤积形成[11]。自1855年黄河北归后，已有1400km2的土地被海水侵蚀掉，约占整个三角洲的1/6，三角洲前缘侵蚀后退。因此，废黄河三角洲是我国海岸侵蚀最严重的地区之一[12,13]。目前，废黄河三角洲乃至整个苏北海岸的海岸动力、泥沙沉积环境、岸滩侵蚀剖面的塑造等已有较为深入的研究[14]。

图1 研究区域位置（苏北海岸以及废黄河三角洲）Fig.1 Study area (northern Jiangsu coast and abandoned Yellow River delta)

2 资料与方法

2.1 资料收集

气候变化与苏北海岸演变资料是本文探讨的基础资料。

因我国气象观测从1900年起才进入器测时代，故历史气候资料成为研究的主要依据，其中包括江苏省考古发掘、物候记录和史书记载以及近现代学者的研究成果。

苏北海岸演变资料，主要依据地方志记载的古海岸线和古地理环境、20世纪80年代以来江苏省海岸带和海涂资源综合调查、黄河古道综合考察和利用与废黄河三角洲建港条件的研究，以及前人的研究成果，经多种资料汇集，归纳总结自冰后期海侵盛期以来苏北海岸塑造过程，包括1978～2007年遥感分析废黄河三角洲蚀淤变化统计资料[12,15]。

另外，借鉴中国气象局以及中国科学院地理科学与资源研究所编制的1470～2000年《中国近五百年旱涝等级指数分布图》，并据江苏省统计局2000～2007年《江苏省统计年鉴》统计江苏省沿海三市逐月降水量数据进行对比参照。

2.2 分析方法

本文对其中的一些史料进行洪涝灾情以及黄、淮决堤状况的综合整理分析，并与同时期的地史背景印证、文献互证以鉴别资料的可靠性，使分析成果逼近真实。如对降水年份的判别，黄河在历史时期决堤达1500多次[16]，其自然决堤一般都由降水多而引起，可判定为多降水年。而人工决堤需作具体分析，若为分洪减灾决堤，决堤一般都在洪期进行，则该年可判定为多降水年；若为治河需决堤改道，决堤一般多在枯水年或平水年进行，则该年不属多降水年之列。进而分不同时期统计多降水年的年数，与海岸淤涨速率作对应分析。

在以上分析的基础上，通过海岸塑造和气候变化的分析，构建气候变化与海岸塑造的关联，通过废黄河口延伸速率和降水波动的对应分析，论证气候变化—海岸塑造链中的特点与规律。

根据我国灾情的统计特点，将2000～2007年实测逐月降雨数据，以目前应用较多的干旱及雨涝灾害指标降水距平均百分率进行分析，结合中国近五百年旱涝等级划分，将涝、偏涝、正常、偏旱、旱或大旱划分为1～5等级，并将涝、偏涝作为多降水年份的依据和指标[17]，进行相关统计分析。

竺可桢曾指出：降雨量虽然作为气候的一个重要指标，但短时间内不适合作为完整度量气候变化的指标，原因是在东亚季风区域内，雨量变化较大，再则邻近两地也可能存在差异；相反，我国冬季温度变化微小、北方受西伯利亚高气压控制、东部沿海地区气温升降比较统一，可将气温作为研究气候变化的唯一指标[18,19]。本文大部分资料源自考古、物候、方志时期的历史记载（公元1900年前）。而实测资料仅存在100余年，相对于历史尺度而言极其短暂，不足以支撑较长时间段的气候变化推演研究。此外，气候变化具有长时间的存在性，短时间尺度即使存在一些较大的变化，相比之年际、百年或千年的尺度也微乎其微，而这种变化也显得稳定，信息表达也易于发掘。

3 气候变化

气候变化是一种自然现象，变化原因多而复杂，至今尚无明确定论。目前各相关组织机构的共识是，气候变化与天体运动、地球演化有关，在近现代还受人类活动的影响。

3.1 气候变化的原因和特点

气候变化与天体运动关系密切[20～23]，如地球绕日公转，其轨道偏心率大小以9.2万年为一个变化周期，偏心率大，太阳辐射的季节性差异增大，造成季节长短的变化就显著，反之亦然；地轴倾角具有控制气候带分布的作用，即地轴倾角变化能导致气候带在4.1万年间发生3个多纬度的南北移动，地球运动引起每年地球离太阳近日点的时间发生变化，即“岁差”现象。岁差平均以2.1万年为一个变化周期，现在近日点的出现时间在一月，经过1.05万年后会出现在七月，到时七月的太阳辐射将增强，而一月则将减弱，从而会造成冬夏的气温差比现在增大。

地球演化过程中的地壳运动、地震、火山爆发等能改变地形地貌、大气的下垫面性质，使地球自身接受太阳辐射热量的性能发生变化，这也是导致气候变化的原因之一。此外，随着人类社会发展，近现代工业化进程加快，温室气体排放增多，对近代的气候变化也有明显影响。

综上分析，在天体运动制约下，因太阳辐射具有全球性的万年以上的周期变化，故使气候在地质历史时期的变化亦具有长周期和全球性特点；又因下垫面接受太阳辐射热量的变化和人类活动等多种因素的叠加，故使人类历史时期气候变化的波动短周期变短，并耦合于长周期变化之中。

3.2 冰后期气候变化

地质时期至今气候始终发生变化，有多次冰期和间冰期，时间尺度都在万年以上至亿年或几亿年[24]。冰后期以来，地球处在地质温暖期，即新一轮间冰期，在这一轮间冰期已出现了人类原始社会，人类的文化遗存蕴藏了丰富的气候变化信息，如我国新石器时代黄河流域的半坡遗址、殷墟出土的甲骨文等都有反映气候变化的记录[18]。从中发现其变化幅度和周期要比地质时期的小得多。这是由于气候变化是一种波动，由众多大小不等的气温波动叠加而成，每一个气温波动都有其形成的原因，如地轴倾角的变动形成以4.1万年为周期的气温波，岁差则形成以2.1万年为周期的气温波，当多个气温波的峰值叠加时便出现了温暖期，谷值叠加时出现寒冷期。峰谷相消多，周期变长；相消少，周期变短。更主要的是人类历史时期留存了大量的气候资料，丰富的资料使我们视野进一步接近了气候变化的原貌。除此，还受到人类活动等其它因素的影响。

我国历史时期的气候变化，自新石器时代至今的5000多年间，综合考古、史书、物候记录和近代气象资料，已有14次冷暖变动（表1），其中冷期7个，长的达500多年，短的50年左右；暖期8个，长的达2000多年，短的为50年。若以公元前11世纪以来的暖期时长作平均，则暖期平均时长为262年。现在既处在地质时期的温暖期，亦处在历史时期的第8个暖期，本暖期始于1987年，很难准确预测本暖期的结束年代，但从气候波动理论和冷暖更替史实可以断定：本暖期不会永无止境地延续，会在一定年代后趋于转冷。

本文得出近五千年来的7个冷期与竺可桢近五千年气温变迁图（图2）进行对比发现，在近五千年冬季平均气温变迁图中出现多次谷值，而冷期冬季平均气温均应低于0℃，与文中7个冷期几乎完全吻合。1950年后出现的第7个冷期作为现代以来一次重要的气候变化亦相对于此标准，对比根据全国气候通报及气候变化监测公报绘制的全年平均气温图（图3），第7个冷期所处的36年里年平均气温均低于正常值，温度距平值也低于0℃，呈现负距平，20世纪90年代以前变化较缓，之后气温上升速率明显提高，另据国际认可的大气环流模型预测，未来四十年，冬季平均气温每十年上升0.4℃，2050年冬季平均气温大致为2℃（图4），全球气候变暖趋势明显，由此推断其为现代冷期。同时，两者对比在持续时长上存在一些差异，这由于对历史资料审视的角度和采纳的有效因素不同，本文中得出的第V个冷期持续时间为50年，对比发现与竺可桢分析的阶段相差近40年，但冷期时段总体一致，不影响历史时期气候变化的整体判读。通过与近五千年冬季平均气温变迁进行对比，可以有效验证表1中对我国历史时期冷暖变化的判定。

图2 历史时期冷期所处阶段与持续时长Fig.2 The cold period and its duration during historical times

图3 1951～2011年全国年平均气温及温度距平Fig.3 Changes of annual mean temperature and temperature anomaly throughout the country from 1951～2011

图4 2010～2050年冬季平均气温预测Fig.4 2010～2050 winter average temperature prediction

表1 我国历史时期气候的冷暖变化（新石器时代至今）Table 1 Climate changes during historical times since the Neolithic Age

4 气候变化与苏北海岸塑造

海岸塑造过程与气候变化密切相关，气候对海岸的塑造作用也很复杂。经苏北海岸实例分析，发现气候变化对海岸的塑造作用，是通过改变海岸的物质环境和动力环境进行的。

4.1 气候变化作用下的苏北海岸塑造过程

自冰后期海浸盛期以来，结合历史时期的气候变化，以及黄河历史变迁过程，可将气候变化对苏北海岸塑造作用分为三个时期：黄河夺淮前、黄河夺淮期间、黄河北归至今。

（1）黄河夺淮前

该塑造期为海浸盛期（约6500年前）～1128年，历时6000多年，从远古至北宋经历了多个朝代，据考古和物候记录，该时期大致以公元前1100年为界，其前为温暖期，气温比现今高2°C左右，冬季一月气温比现在高3～5°C[24]；其后为寒暖交错期。在温暖期，黄河流域降水多，植被茂盛、固沙作用强，加之人类活动少，黄河输沙量仅为1～2亿t[2]；在寒暖交错期，降水相对减少，输沙量通常也不超过2亿t。夺淮前，黄河也曾有过几次南徙苏北境内入黄海，但输沙少，苏北海岸仍处于原始堆积状态，以塑造岸外沙堤为主，如西冈、中冈和东冈。西冈自西北起于阜宁羊寨，过喻口后，经盐城龙岗和大岗，向东南过东台后在海安尖灭。据南通博物馆对海安青墩出土文物考证和古树碳年代测定，为距今4800年（±150年）。由此推断，西冈约在公元前3000年已并陆。此时，苏北海岸已从海浸时期岸线，即赣榆、宿迁、盱眙、扬州一线[16]东推到西冈，形成新石器时代岸线（图5）。中冈位于西冈东，较短，北起新沟，经沟墩镇西，向南入建湖县与东冈合。东冈北起北沙（时处淮河口），经阜宁、盐城、东台、海安东部后、折向东南，再经如东、余西直到吕四。东冈在唐代的温暖时期，陆域供沙较多，在其西部形成了大片湖滨荒地。

图5 江苏海岸历史演变图Fig.5 Historical evolution of Jiangsu coastal

据《盐城县志》（1895）记载：唐朝两次在射阳湖设立官屯，垦荒为田，所开田地，常受潮水冲淹，于是在大历年间（766～779年），李承率民沿东冈沙脊筑海塘，此塘便成了八世纪的唐代岸线，后人称李堤，也是苏北最早的人工海岸。五代后气候转冷，降水减少，多冷空气活动，海上风浪频繁，海岸遭侵蚀；到宋天圣元年（1023年），范仲淹率民众和士兵在李堤基础上重筑海堤，并西移一华里，至天圣五年（1027年）建成；到宋至和初期（1051～1055年），海门知县沈起率民从余西至吕四筑海堤七十里。至此，便形成自阜宁到吕四长达290km的人工海岸，统称范公堤。从上可知，自唐到北宋约三个世纪之久的苏北海岸较稳定，其稳定是人工海岸的功绩，实是在该期间的气候寒冷期陆域供沙减少，海洋动力增强，海岸遭侵蚀。范仲淹筑堤比李公堤西一华里，就是海岸遭到侵蚀之故。

（2）黄河夺淮期间

1128～1855年，历时727年，从南宋至明清是苏北海岸塑造的鼎盛期。据《阜宁县志》（1746）载：南宋初，高宗建炎二年（1128年）淮河入海口已从北沙伸展到云梯关。同年冬，时任东京（今开封）留守杜充为阻金兵南下，在今河南滑县李固渡西决黄河，黄水经泗水夺淮。从此黄河在苏北游荡700多年，出现了苏北海岸塑造的鼎盛时期。该时期气候虽有冷暖波动，但总体偏湿多雨，黄土高原流水冲蚀强，黄河输沙量高达11～12亿t/a[2]，为苏北海岸塑造提供了充足的物源条件。鼎盛期又可分为两个时期：

1128～1578年为淤填期，此间黄河常泛滥改道，以多股散流和南北分流为主，泥沙主要为充填洼地、低地和大小湖泊湖底，使苏北平原不断淤高，海岸淤涨速度相对较慢。以废黄河口岸段为例，在淤填期的450年间，仅从云梯关推进到四套，向海推进只有15km。

1578～1855年为淤涨期，据《行水金鉴》（1725）载：自1578年明代治河大臣潘季训采用“驻堤束水，以水攻沙”方法治理黄泛区，在徐州与淮阴之间的原淮河两岸筑起坚固河堤，使黄泛散流归正，此起至1855年，黄河与淮河在同一条河道入海。两河合流，大量水沙集中入海，水大不易使泥沙在河口内堆积，沙多超过海动力负荷不会全被搬向外海，于是就在河口外侧及其南北两翼不断堆积成陆，海岸快速淤涨。在淤涨期的277年间，废黄河口岸段从四套东推到六洪子（图6）以东的望海墩外，推进70多km。北翼据《云台山志》（1837）载：乾隆初年（1736年）至道光二十六年（1837年），云台山从南云台到北云台先后并岸。灌河口海岸涨至与今开山岛相连；南翼据《盐城县志》载：1855年黄河北归时，海岸已推进到范公堤外约30km处。

（3）黄河北归至今

1855年黄河北迁入渤海至今已150多年，该期间因黄河供沙断绝，苏北沿岸环境突变，由富沙突变为缺沙，加之自20世纪80年代以来，全球气候趋暖化，导致暴潮、暴雨、大风等灾害性天气增多，致使苏北海岸进入了以侵蚀为主的调整期。据上世纪80年代江苏省海岸带调查，时以双洋河口为界，构成了北冲南淤的格局。北部：灌河口岸段蚀退7.5km，废黄河口的望海墩和六洪子早已侵蚀无存，岸线后退约17km；据历史岸线推算，自1855年至1977年，双洋河口以北共蚀失陆地约1200km2。南部：因沿岸流南下的北部所蚀泥沙补给，自双洋河口至东灶港仍处于淤涨状态，但吕泗岸段因南下泥沙被辐射状沙洲拦截亦处于侵蚀状态，再往南因受长江泥沙补给仍属淤涨海岸。随着时间进展，北部岸段侵蚀减弱，南下泥沙减少，侵蚀范围向南扩展，冲淤转折点由双洋河口南移至射阳河口。目前射阳河口南部岸段因不断围垦，除自然保护区外，潮上带几乎全被匡围，人工海堤取代了天然海岸，加之南下泥沙进一步减少，海岸塑造出现了新的特点：原淤涨海岸成了侵蚀性人工稳定海岸，即岸线在人工海堤控制下得到了稳定，但岸外普遍出现了滩面蚀低，滩脚向岸位移，水下岸坡逐渐变陡等新的侵蚀形式。

图6 云梯关以下废黄河口故道Fig.6 The course of abandoned Yellow River

受1855年黄河北归影响，废黄河三角洲自灌河口至射阳河口海岸成为苏北海岸主要侵蚀岸段，1855～1958年岸线长度逐渐减小，侵蚀严重。随着江苏省水利建设的加强，1967～1981、1986～1996、1998～2008三个时段进行了保滩护岸工程。1970年后，废黄河三角洲不同岸段海岸时空变化特征相对比较复杂[26]，苏北海岸受到了较多的人为因素制约与干扰，侵蚀明显减缓，扁担河口以南则呈现出蚀淤交替的态势。

随着遥感技术的发展，基于遥感研究海陆变化的研究也越来越广泛，张旸等通过利用Landsat卫星影像分析苏北废黄河三角洲海岸地区，选取岸线指标与波段，提取海岸水线信息，分析1978～2000年海岸时空演变[12]。陆勤等利用遥感技术作为主要研究手段，结合野外调查及地图资料，来确定1987～2007年废黄河三角洲海岸动态变化速率[15]。通过整合两者对于不同阶段废黄河三角洲岸线面积淤蚀统计结果，得表2。

表2 1978～2007年废黄河三角洲滩涂蚀淤面积与年平均统计表Table 2 1978～2007 Delta of the abandoned Yellow River beach erosion and deposition area statistics and average annual

由表2分析，1978～2007年废黄河三角洲滩涂总侵蚀面积为36.46km2，呈现出侵蚀中间高，两侧低的现象，废黄河以南侵蚀较缓。侵蚀最严重区域为中山河口—扁担河口，即废黄河口淤尖部分，总计侵蚀面积为21.53km2，其中1988～2000年侵蚀最为严重，侵蚀面积为9.04km2，年平均变化速率为-0.69km2/a。灌河口—中山河口次之，总计侵蚀受损面积12.05km2，侵蚀趋势逐阶段减缓。扁担河口—双洋河口呈现出侵蚀淤积交替态势，1988～2000年略有淤涨，淤涨面积仅为0.75km2，年际变化量也最小，为+0.05km2/a。考虑海岸防护工程加强的因素，比较研究区域总变化发现，侵蚀面积随时间变化逐渐减小。

4.2 气候变化对海岸塑造的影响机制

（1）影响机理

气候是长期天气状况的综合，是导致环境变化的重要因素，它通过气温、降水、风等气象要素的长期变化，逐渐改变海岸的动力环境和物质环境，从而使海岸的蚀淤状况发生趋势性的变化。气候与天气关系密切，但对海岸塑造作用明显不同，热带气旋（台风）、寒潮等天气系统常酿成暴雨和大风，引发风暴潮和风暴浪，使海岸在瞬间遭到巨大破坏，泥沙离岸搬运，海岸地貌发生突变，形成风暴剖面，往往造成岸滩原貌全非；但风暴过后当海岸动力环境依旧时，岸滩大多能在短期内恢复原貌，所以天气变化对海岸蚀淤作用具有突发性和短暂性，不易反映出海岸的发展趋势。而气候变化引起的侵蚀或淤积是一个缓慢的过程，通常不能在短期内察觉，它对海岸的塑造作用具有潜在性，很难分离。但从苏北海岸塑造时的气候作用，可以归纳出一个气候—海岸塑造链（图7）。

图7 气候变化与海岸塑造的关系链Fig.7 China of climate change and coast evolution

如图7所示，气候变化一般可以分为长期和短期两种，长期是指地质历史时期的变化，通常在万年以上至亿年或几亿年间发生严寒气候与酷热气候的更替变化，形成冰期和间冰期，致使海平面升降，造成海岸大幅度进退，由海平面升降幅度控制海岸的基本位置。换言之，长期气候变化对海岸具有“控位”作用。短期是指人类历史时期的变化，通常在万年以下，长则数千年至几百年，短则百年至几十年间会发生暖湿气候、干热气候和冷干气候的交替变化[27～29]。在暖湿气候期，降水多，流水冲蚀强，经河流输沙，海岸多处在富沙环境，当环境泥沙超过海动力扩散能力时，海岸淤涨，岸线向海位移；同时也可出现相反情况，降水多，植被茂盛，固沙作用强，使海岸处于缺沙环境而侵蚀，岸线向陆位移。但在通常情况下，降水多易使海岸处于富沙环境。在干热气候期，降水少，海岸多处于缺沙环境发生侵蚀。在冷干气候期，降水少，冷空气活动频繁，风浪频发，使海岸既处于缺沙环境，又处于强海动力环境，易造成波蚀性后退。冰后期海侵以来苏北海岸的塑造是在人类历史时期进行，因此气候短期变化对苏北海岸的进退速率有较显著的制约作用。

（2）降水对废黄河口延伸速率的影响

从气候变化与海岸塑造的关系链可知，气候可通过降水和风的变化，改变海岸物质环境和动力环境制约海岸的蚀淤状况。但因气候变化对海岸的塑造具有潜在性，蕴蓄在多因素中，不易分离。现依据流水冲蚀、径流输沙、入海堆积和海岸淤涨的关系链，把气候变化中的降水波动与废黄河口伸展速率作对应分析，其中降水据《淮系年表全编》（1828）纪实，经逐年判断，得黄河流域多降水年份，其中废黄河口伸展速率取自1984年《江苏省黄河故道综合考察与利用资料汇编》[30]，得废黄河口延伸速率与降水关系（表3）。

表3 废黄河口延伸速率与降水关系Table 3 Relationship between precipitation and extend ratio of abandoned Yellow River estuary

经两者对比可以发现：降水多的时期延伸速率大，反之则小；延伸速率与多降水年数占该时期年数百分比的大小排序，两者较一致，较好地反映了气候变化中的降水波动对海岸塑造的制约作用。由此可知，废黄河口多降水比率与延伸速率呈正相关。

参照表3统计的废黄河口延伸速率年份，统计分析近五百年苏北海岸与废黄河三角洲的多降水年数及百分比，发现两者多降水年数百分比线性趋势基本一致（图8），部分阶段存在差别。其中，多降水年份相差最大为1591～1700年，相差10年；多降水百分比相差最大1804～1810年，相差9.2%。这一方面表明同一地区不同区域内气候存在差异，但整体趋势统一有序，进一步论证利用降水与气温研究气候变化的必要性。另一方面，统计手段和标准不同，亦会造成差异的产生。比较中国近五百年旱涝等级与本文统计废黄河三角洲多降水年数与百分比，有两个时间阶段存在明显差异，其中1700～1747年多降水年份相差8年，百分比率相差16.6%；1803～1810年多降水年份相差2年，百分比率却相差28.1%。本文竭力采用相同的判定依据和标准，由于这两个阶段持续时间较短，统计基数小，使得任何一年统计都占有较大的比例。但两者线性趋势基本相同，综合各种因素将其界定在误差范围之内，暂不作异议考虑，并用来判定本文研究的有效性。

将1470～1810年依据旱涝等级指数统计阶段进行排序（图8），则可发现多降水年数占该时期年数百分比的大小排序与本文统计顺序相比，具有较好的一致性。但加入Ⅰ区1810～1855、1856～2000年两阶段，两阶段本身兼具较大变化因素。其一，1855年后黄河北归减少了大量物质输入；其二，1967年后逐步的岸滩保护等因素对苏北海岸起到了良好的抵御作用。排除以上两者的影响，多降水比与延伸速率的正相关性分析有效可行。1856～2000年多降水年数百分比最小，故延伸速率最小，即在相同自然条件下发生侵蚀。

图8 苏北海岸与废黄河口多降水年数与其所占百分比Fig.8 The number of much-precipitation years and the ratio in Jiangsu coastal and the abandoned Yellow River delta

通过对多降水年份与所占百分比的统计分析，通过历史时期黄河流域降水波动与苏北废黄河口延伸速率相关分析发现，流域降水与海岸的延伸速率有显著的相关性，较好地反映了气候变化对海岸塑造作用。

5 结论

气候变化受天体运动和地球演化的制约，还受人类活动等多种因素的影响。众多的因素导致太阳热辐射发生周期性的变化并遭干扰，从而使气候产生周期不一的冷暖波动。地质时期的冷暖波动周期长，幅度大，形成冰期和间冰期；历史时期的波动周期短，幅度小。我国从新石器时代至今已发生14次冷暖波动，出现过7个冷期、8个暖期。目前人类正处于地质时期的间冰期，历史时期的暖期，全球气候的暖化期。

气候变化会导致海岸的物源供应和动力环境发生变异，改变海岸的蚀淤速率，促使海岸蚀退或淤涨，向陆蚀退会威胁人类的生存安全，向海淤涨能增强海岸的稳定性。地质时期的气候变化引起海平面大幅度升降，造成海岸大范围迁移，对海岸起着控制作用；历史时期的气候变化是一个缓慢的过程，对海岸的塑造作用不易在短期内察觉，具有潜在性，但其影响深远，在一定程度上制约海岸的发展趋势。

气候变化和海岸塑造各自蕴含着多种制约因素，各种因素交织，使得气候变化对海岸的塑造作用变得错综复杂，很难分离。依据流水冲蚀、径流输沙、入海堆积、海岸淤涨的链带性原理，通过黄河流域历史时期气候变化中的降水波动与废黄河口延伸速率的对应分析发现：降水多的时期延伸速率大，反之则小，较好地反映了气候变化对海岸蚀淤速率起有制约作用。

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Evolution of the Northern Jiangsu Coast Under the Impact of Climate Change

HU Jin, CHEN Shen-Liang, HU Xiao-Lei, ZHANG Lin, GU Guo-Chuan
(State Key Laboratory of Estuarine and Coastal Research, East China Normal University, Shanghai 200062, China)

This paper uses historical records and modern meteorological data to examine the characteristics of and reasons for climate change and the pattern of temperature fluctuation, with particular reference to the effects on the northern Jiangsu coast. The differences in climate change between geological periods and the historical period are also discussed. There have been seven cold periods and eight warm periods since the New Stone Age. At present, there is an interglacial period in the geological period, a warm phase in historical terms, and a warm interval in global climate. The study shows that climate change in geological periods always leads to a pronounced fluctuation in eustatic sea level, which affects the behavior of coastlines. Climate changes in the historical period have altered coastal erosion/deposition mainly through variation of sediment supply from the coast and through variation of environmental dynamics. The amount of rainfall in the Yellow River Basin is correlated with the rate of extension of the abandoned Yellow River mouth, which demonstrates the effect of climate change on coastal evolution.

climate change; cold & warm period; northern Jiangsu coast; abandoned Yellow River delta; ration of erosion and deposition; coastal modification

P736.22

A

2095-1329(2013)02-0041-09

10.3969/j.issn.2095-1329.2013.02.011

2013-03-05

2013-03-25

胡进(1989-),男,硕士生,主要从事河口海岸动力沉积和动力地貌研究.

电子邮箱：hujin89@msn.cn

联系电话：021-62233686

国家科技部“气候变化影响下典型海岸冲淤过程及演变趋势”(2010CB951202);华东师范大学河口海岸学国家重点实验室自主课题(SKLEC-2012KYYW06)